Taller de Operadores Sistemas de
Alcantarillado y Plantas de Tratamiento
Presenta: Oscar E. García
Tegucigalpa 11 de Noviembre del 2013
Operación y mantenimiento
Sistemas de Saneamiento
Operación: es el conjunto de acciones externas que se ejecutan en las
instalaciones y equipos para lograr el buen funcionamiento de un sistema.
Mantenimiento: es el conjunto de acciones que se ejecutan a lo interno de las
instalaciones y equipos para prevenir posibles daños o para la reparación de los
mismos, cuando éstos ya se hubieren producido, a fin de asegurar el buen
funcionamiento de un sistema.
1. REQUERIMIENTOS BASICOS.
1.1 Inventario de las redes de alcantarillado sanitario
Los responsables de la operación y mantenimiento de las redes de
alcantarillado deberán disponer de planos actualizados de las redes, donde se
pueda ver la ubicación de las tuberías y cámaras de inspección, tener datos
relacionados al material, diámetros, clase, fecha de instalación y cualquier otro
detalle del sistema.
1.2 Personal
La cantidad de personas que se dedicarán a los trabajos de operación y
mantenimiento de las redes de alcantarillado debe ser adecuada a la
extensión del sistema y al tipo de trabajo que se realizará, es difícil dar cifras
adecuadas sobre la necesidad de personal, cada caso deberá ser evaluado
particularmente.
1.3 Equipos y herramientas.
El grupo de personas encargadas de las tareas de los trabajos de
mantenimiento, deberá contar como mínimo con los equipos y materiales
necesarios
2. IDENTIFICACION DE PROBLEMAS EN LAS REDES DE
ALCANTARILLADO .
El responsable de la operación y mantenimiento de las redes de alcantarillado
deberá estar familiarizado con los problemas más frecuentes que ocurren en
las redes; estos básicamente estarán relacionados con obstrucciones, pérdida
de capacidad, roturas y malos olores.
2.1 Obstrucciones
Una de las funciones más importantes en el mantenimiento de un sistema de
alcantarillado es la remoción de obstrucciones.
•Grasas
Normalmente las zonas aledañas a
mercados y restaurantes presentan
mayor incidencia de obstrucciones por
esta causa. Las grasas cuando llegan
a las redes de alcantarillado se
endurecen y progresivamente forman
tacos de sebo que obstruyen las
tuberías. Se presenta con mayor
incidencia en tramos de baja pendiente
y en tuberías rugosas como las de
concreto.
•Trapos, plásticos y vidrios
Estos materiales se encuentran a menudo obstruyendo las tuberías y su
incidencia es mayor en aquellas zonas donde hacen mal uso del servicio de
alcantarillado, por ejemplo, casas donde arrojan trapos, cartones y plásticos
en la taza sanitaria o en la calle donde vierten la basura a las cámaras de
inspección.
•Raíces
Obstrucciones por raíces se presentan con mayor incidencia en zonas
donde las redes de alcantarillado están ubicadas en zonas verdes con
árboles. Las raíces penetran por las juntas o roturas de las tuberías y
pueden llegar a causar obstrucciones completas. Estas obstrucciones
pueden removerse con equipos corta raíces y también con la aplicación de
sulfato de cobre.
•Arenas y piedras
Estos materiales penetran con mayor incidencia en las calles con
superficies en tierra o lastre, donde por causa de tuberías rotas o buzones
sin tapa éstas penetran al alcantarillado sanitario. También se forma arena y
sedimento en tramos con muy poca pendiente debido a la descomposición
que sufre la materia orgánica
2.2. Pérdida de capacidad
Generalmente se produce por la formación de una capa de sedimentos en la
tubería que se da con mayor incidencia en aquellos tramos de baja pendiente o
en tramos de baja velocidad del flujo por un bajo caudal de aguas servidas
2.3 Roturas
Las roturas y fallas que se presentan en las redes de alcantarillado frecuentemente
pueden ser resultado de algunas de las siguientes causas:
Soporte inapropiado del tubo
Cuando las tuberías del alcantarillado se colocan en una zanja de fondo rocoso, o
con piedras en el fondo, con toda seguridad la tubería fallará por falta de
uniformidad en la cama de apoyo. Contrariamente, si las mismas tuberías se
colocan sobre una cama de apoyo correctamente construida, la capacidad de la
tubería para soportar cargas se incrementará.
Fallas debidas a cargas vivas
Las tuberías colocadas con un inapropiado recubrimiento, con frecuencia tienen
grandes probabilidades de colapsar debido a la sobrecarga a la que está sometida,
sobre todo si está ubicada en una zona de tráfico pesado. En este caso, el personal
de operación y mantenimiento, cuando realice la reparación de la tubería afectada,
deberá darle protección adecuada envolviéndola completamente en concreto para
evitar que colapsen nuevamente.
Movimiento del suelo
Se presenta durante un sismo e implica la reconstrucción total del tramo fallado,
la reposición de las tuberías rígidas por tuberías flexibles con uniones también
flexibles soluciona el problema en muchos casos.
Daños causados por otras instituciones
Cuando se reparan calles o se colocan líneas de electricidad, es muy frecuente
que se dañen las tuberías de alcantarillado. El personal de operación y
mantenimiento debe prever esta situación, indicando la ubicación y profundidad
de las mismas a fin de evitar derramamientos de aguas negras.
Raíces
Cuando el problema de raíces se acentúa, éstas llegan a fracturar las tuberías
por lo que es necesario cambiar los tramos afectados.
2.4. Vandalismo
Los problemas asociados con el vandalismo son bien conocidos. La sustracción
de tapas de hierro fundido dejan las cámaras de inspección al descubierto
causando problemas de obstrucción de los colectores. Este problema se acentúa
en red de alcantarillado a campo traviesa o ubicada en las márgenes de los ríos,
quebradas y acequias, el personal de operación y mantenimiento deberá sellar las
tapas con asfalto y arena o concreto si es necesario, a fin de evitar estos
problemas.
2.5. Conexiones cruzadas con pluviales
Con frecuencia ocurren las conexiones clandestinas de aguas pluviales,
haciendo el rebose del alcantarillado sanitario durante las lluvias. Esto
representa un peligro inminente para la salud y la propiedad. El personal
operativo deberá ubicar estas conexiones evaluando las redes de alcantarillado
y las aguas arriba del lugar de ocurrencia de los reboses.
3. OPERACIONES DE LAS REDES DE ALCANTARILLALDO
Debe existir una Empresa de Servicios responsable de la operación y
mantenimiento de todos los componentes del sistema de alcantarillado para
asegurar un alto grado de confiabilidad.
Las labores de operación del sistema comienzan paralelamente a la aceptación
final de las estructuras terminadas, verificando que la construcción realizada
coincida con lo planeado en el proyecto y que se hayan realizado buenas
prácticas de construcción.
El responsable de la operación del sistema (representante de la entidad
administrativa), deberá realizar una inspección cuantitativa y cualitativa de las
obras terminadas. La inspección cuantitativa consiste en comparar las
dimensiones especificadas en el proyecto con las dimensiones reales
obtenidas (dimensión longitudinal y transversal del alcantarillado, número y
ubicación de las estructuras, etc.).
3.1. Puesta en marcha
Antes de poner en funcionamiento las redes de alcantarillado éstas deberán
ser limpiadas, eliminando los desperdicios y los residuos de concreto y yeso,
las alcantarillas inaccesibles se inspeccionan utilizando linternas y espejos,
inspeccionar los buzones y cámaras y dispositivos simplificados de
inspección, para asegurar el libre paso de la totalidad de la sección.
3.2. Inspección
La finalidad de la inspección de las redes de alcantarillado es el de tener
conocimiento del estado de conservación, a través del tiempo, de los diversos
componentes que conforman las redes y en especial las tuberías de drenaje.
La inspección rutinaria debe dirigirse a los colectores conectados a las líneas
de alcantarillado con mayor incidencia de problemas
4. MANTENIMIENTO DE LAS REDES DE ALCANTARILLADO
En base a la información anterior, el responsable de la operación y
mantenimiento deberá programar dos tipos de mantenimiento para cada uno
de los componentes del sistema de alcantarillado: Preventivo y Correctivo.
4.1. Mantenimiento preventivo
La mayoría de las obstrucciones ocurren dentro de las casas o propiedades, en
las instalaciones sanitarias, así como en las conexiones domiciliarias. Por
tanto, las labores de mantenimiento preventivo comienzan en las viviendas de
los usuarios.
Se debe hacer un uso apropiado del servicio de alcantarillado, siguiendo las
siguientes recomendaciones para evitar la obstrucción de los colectores de
menor tamaño.
4.1.1. Limpieza de la trampa de grasas.
•Retire la tapa de la trampa de grasas poniéndola a un costado con cuidado para no
romperla.
•Retire las grasas sobrenadantes de la trampa de grasas con un recipiente
pequeño (una vez a la semana).
•Con una escobilla pequeña retire las grasas que se encuentren en las paredes y
en la tubería de entrada y salida de la trampa de grasas.
•Obstruya la salida de agua de la trampa de grasas con una esponja y retire el
agua vertiéndola por la parte superior de la “T” de salida.
•Retire los residuos que se hayan asentado en el fondo de la trampa de grasas y
arrójelos a la bolsa de basura. Limpie con agua y esponja y vuelva a colocar la
tapa.
4.1.2. Limpieza de los colectores
•Se deberá identificar, en función a la
antigüedad de la tubería y la pendiente de
la misma, los tramos de la red críticos, que
merece mantenimiento más frecuente, y los
no críticos, aquellos que necesitan
mantenimiento más espaciados.
•La frecuencia de mantenimiento para los
tramos críticos será de seis meses y para
los no críticos un año.
•Se deberá realizar la limpieza de los
tramos iniciales de los colectores con
abundante chorros de agua o el vehículo
succionador.
•Se deberá realizar la limpieza manual de
las alcantarillas, para lo cual podrán
emplearse barras o varillas de acero.
•Se deberán abrir las tapas de los buzones
aguas abajo y aguas arriba del tramo
afectado y esperar 15 minutos antes de
ingresar, para permitir una adecuada
ventilación de los gases venenosos que se
producen en las alcantarillas.
4.1.3. Limpieza de dispositivos simplificados de inspección
Como parte del programa de mantenimiento de los colectores se deberá
realizar la limpieza de los tramos a través de los dispositivos de inspección:
•Los terminales de limpieza ubicados en las cabeceras de las redes de
alcantarillado deberán limpiarse con chorros de agua o empleando cables o
varillas por lo menos dos veces por año.(utilizando equipo succionador)
•Los tubos de inspección deberán ser lavados con chorros de agua por lo
menos una vez por año. .(utilizando equipo succionador)
•Las cajas de paso ubicadas en los cambios de pendiente, diámetro y
dirección deberán ser limpiados con abundante agua por lo menos 1 vez por
año.
4.2. Mantenimiento correctivo
El mantenimiento correctivo es el conjunto de trabajos necesarios a ejecutar para
corregir algún problema que se presente durante el funcionamiento de los
colectores.
El planteamiento de las principales actividades de mantenimiento correctivo, así
como los materiales, accesorios y procedimientos que se mencionan en el
presente manual sólo son de carácter de recomendación, el mantenimiento
correctivo comprende la intervención de los colectores en los siguientes casos:
•Atoros.
•Pique y desataros.
•Rehabilitación de colectores.
•Construcción y reconstrucción de pozos.
•Cambio y reposición de tapa de pozos.
4.2.1. Obstrucciones
Se produce cuando un tramo de tubería es obstruido por algún objeto o
acumulación de sólidos que impiden en forma total o parcial el flujo normal de los
desagües, y consecuentemente el represamiento de los desagües. Estas
obstrucciones se deben generalmente al arrojo de materiales por la boca de los
pozos de inspección al encontrarse sin tapa o la tapa deteriorada (rota) o la
sedimentación de materiales por la poca velocidad de arrastre existente.
El mantenimiento correctivo comprende la eliminación de estos obstáculos o
elementos extraños de los colectores, mediante el empleo de varillas de
desataros y a través de las bocas de inspección de los buzones. Se utilizará
también agua a presión o equipo succionador.
El procedimiento para el desarrollo de esta actividad se describe a
continuación:
•Ubicación del tramo de la tubería a ser desatorada.
•Traslado de personal, equipo y herramienta a la zona de trabajo.
•Señalización zona de trabajo.
•Introducción de agua a presión.
•Introducción de accesorios metálicos a la tubería, como varillas o toma
sondas.
Si no se resolvió el problema efectuar las siguientes actividades:
•Determinar la longitud a partir del buzón, donde se estima se ubique la
obstrucción de algún objeto.
•Excavar hasta encontrar la tubería donde se efectuó el atoro.
•Cortar la clave de la tubería en forma rectangular, para extraer el objeto
obstruido.
4.2.2. Piques y desataros
Cuando ya no es posible solucionar el problema de atoro a través de las bocas
de inspección con las varillas de desatoro, y se verifique que existe un colapso
de la tubería y/o obstrucción de la misma por un material difícil de remover
(que ha sido ubicado con las varillas), se procede a realizar una excavación
denominada "PIQUE" en una longitud aproximada de 12 m aguas abajo del
atoro, según la profundidad del colector y el material del terreno que se
encuentre.
4.2.3. Rehabilitación de colectores
La rehabilitación de los colectores consiste en el reemplazo, reubicación y/o
reforzamiento de la tubería en todo el tramo afectado.
4.2.4. Remplazo de colectores
Los Procedimiento para reemplazo de colectores son los siguientes:
•Traslado de personal, equipo, herramientas y materiales a la zona de trabajo.
•Desvío de las aguas servidas (si fuera necesario, el agua residual deberá
bombearse aguas abajo).
•Taponeado del colector, en el buzón aguas arriba.
•Rotura de pavimento si lo hubiere.
•Excavación de zanja.
•Retiro de la tubería deteriorada.
•Refine y nivelación de fondo de la zanja.
4.2.6. Cambio y reposición de tapa de pozos de inspección
Los cambios y/o reposición de marcos y tapas para buzones generalmente se
realizan por los siguientes motivos:
•Por deterioro debido al tiempo transcurrido.
•Por sustracción por terceras personas.
•Por el peso que debe soportar
5. Equipo para Mantenimiento
Varilla Flexible acop lable: El Equipo de Varillas para
alcantarillado se compone de Varillas individuales de 1 mt. de
longitud y un diámetro nominal de 8 mm (5/16") acopladas unas
con otras desde una cámara de inspección a otra para realizar la
desobstrucción. Una herramienta de limpieza (Tirabuzón o Corta
Raíz) es acoplada al extremo del conjunto de varillas y entonces
todo el ensamblaje es bajado adentro de la cámara de
inspección, generalmente instalado contra el flujo del caudal de
las aguas servidas.
Herramienta para Tirar y Empujar:
Las manijas se proyectan a ambos lados de la cabeza que se ajusta al
Acople de la varilla para tirarla o empujarla. Los hoyos alrededor del
acople de la varilla permiten que las varillas acopladas puedan rotar
mientras son tiradas o empujadas.
Herramienta Para Tirar/Empujar/Girar:
En adición a las características de la herramienta de arriba, esta herramienta
puede ser asegurada al acople de la Varilla. Un seguro va a través de la
cabeza de esta herramienta y el acople de la Varilla. Se usa para girar las
varillas acopladas y para sacar el tramo completo de varillas desde la
alcantarilla.
Rescatador de Varillas:
Esta herramienta puede ser utilizada para pescar las
varillas que se han quebrado o que se han desacoplado
adentro de la alcantarilla. Se instala en el extremo final
de las varillas acopladas, haciéndolas rotar en el sentido
de las manecillas del reloj, para pescar el acople del
tramo de varillas perdidas.
Tirabuzón Sección Redonda:
Se fabrican desde 2” a 6” de diámetro exterior; hecha de acero de
varilla, es ideal para usarla como la primera herramienta al iniciar el
trabajo. Debido al diámetro de la sección de la barra es más fácil
entrar en una masa de raíces u otra obstrucción más sólida.
Si aparece agua en la línea es que esta fluyendo de la perforación
que la herramienta hizo en la obstrucción.
Tirabuzón para Arena:
Con dobles espirales separadas De 4” de diámetro exterior, esta
herramienta tiende a quedarse sobre la arena para facilitar el paso de las
varillas de una cámara de inspección otra.
Tirabuzón Doble:
Se fabrican desde 2” a 6” de diámetro. Las espirales dobles de esta
herramienta previenen que se atore en el Taponamiento y es efectiva para
atrapar y enredar objetos como raíces y trapos de cualquier tipo, romperlos y
sacarlos de la alcantarilla.
Tirabuzón Barra Cuadrada:
Se fabrican desde 3” a 12” de diámetro de tubería. Hecho de
barra de sección cuadrada de alta calidad y de acero
especialmente endurecido. El filo marcado del tirabuzón es
como una hoja que corta las raíces u otros objetos cuando las
Varillas están siendo jaladas hacia atrás.
CORTA RAÍZ DE PLATINA:
Para tuberías de 2” a 10” de diámetro; fabricado de un acero
especialmente endurecido; herramienta en forma de cono amplio tipo
tirabuzón,
de
hoja
ancha.
Tanto la punta como la hoja son rebajadas para formar un filo cortante.
Esto tiende a levantar y revolver el material depositado en la tubería para
sacarlos.
CORTADOR DE RAICES TIPO SIERRA:
Fabricados de 3” a 18” de diámetro externo utilizando acero especialmente
endurecido con sierras dentadas a lo largo de ambos bordes. Estas
herramientas ajustan convenientemente bajo el diámetro total de la tubería. La
sierra standard con Cuchilla plana tendera a raspar la pared de la tubería
cortando las raíces a ras del tubo, pero no como el Cortador de raíces estilo
Cóncavo cuya hoja mantiene los dientes de la sierra sin que se raspen contra la
pared de la tubería, de tal manera que se hace mas durable la herramienta.
PUNTA DE LANZA:
Fabricada en 2” y 4” de diámetro exterior; tiene dureza en la punta y filos
cortantes para romper y sacar objetos sólidos.
Equipo Mecánico para rotar Varilla:
Las Varillad de 1m de longitud una vez ensambladas se coloca al equipo y
esta gira ,realizando el trabajo manual.
Equipo Combinado:
Este tiene varios usos tales como: Succión de sólidos y
líquidos, limpieza de tubería usando agua a presión y
funciona como para extraer sedimentos.
Material extraído de un tirabuzón
Muchas Gracias
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